EP3922155A1 - Saugroboter - Google Patents

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Publication number
EP3922155A1
EP3922155A1 EP21174086.5A EP21174086A EP3922155A1 EP 3922155 A1 EP3922155 A1 EP 3922155A1 EP 21174086 A EP21174086 A EP 21174086A EP 3922155 A1 EP3922155 A1 EP 3922155A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bristle roller
roller body
bristles
dirt particles
bristle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP21174086.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3922155C0 (de
EP3922155B1 (de
Inventor
Philipp Gabriel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3922155A1 publication Critical patent/EP3922155A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3922155C0 publication Critical patent/EP3922155C0/de
Publication of EP3922155B1 publication Critical patent/EP3922155B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02Nozzles
    • A47L9/04Nozzles with driven brushes or agitators
    • A47L9/0461Dust-loosening tools, e.g. agitators, brushes
    • A47L9/0466Rotating tools
    • A47L9/0477Rolls
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Definitions

  • the invention relates to a robot vacuum cleaner.
  • the invention relates to a robot vacuum cleaner with a housing, which has a suction mouth on an underside for sucking in air and dirt particles and a suction chamber with a suction channel leaving the suction chamber for removing air and dirt particles, and a rotatable bristle roller arranged in the suction chamber for picking up Dirt particles that can be transported to the suction channel.
  • a robot vacuum cleaner which has a cleaning roller, which has grooves in end regions for collecting dirt particles, a nozzle for bringing the dirt particles to the grooves and a further collecting region around which dirt particles can wind.
  • the cleaning roller does not clean well on textile floor coverings, and the cleaning roller transports dirt particles to the grooves and the collecting area is unfavorable.
  • the invention thus poses the problem of providing a vacuum robot with a bristle roller which is designed to collect elongated dirt particles in a collecting area and has a favorable transport behavior of the elongated dirt particles to and / or into the collecting area.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in addition to preventing or at least reducing the entanglement of elongated dirt particles in the bristles of the bristle roller, in that the elongated dirt particles can be removed in a simple manner by means of manual or automated cleaning of the wrapped elongated dirt particles from the bristle roller.
  • Very stiff bristles and thus also bristle tips are not necessary and a scratching brushing noise can be avoided on a surface to be cleaned such as a hard floor, which lowers the noise level of the vacuum robot during a cleaning process.
  • the stiffening effect is not reflected in the axial direction of the bristle roller, which promotes the transport of the elongated dirt particles to and / or into the collecting area.
  • the elongated dirt particles picked up by the bristle roller during the cleaning process do not get caught firmly in the bristles due to the arrangement of bristles and elastic lamellae. Rather, the elongated dirt particles on the bristle roller are transported in the axial direction of the bristle roller in the direction of the collecting area due to the transverse force components acting on the elongated dirt particles through the lamellae. Manual or automated cleaning of the elongated dirt particles can then take place in this collecting area. This is accompanied by the aspect that cleaning performance is usually improved with stiffer bristles, which is achieved here due to the supporting effect of the adjacent lamellae.
  • the elongated dirt particles are in particular fibers such as hair.
  • the bristle roller body is cylindrical, preferably as a hollow cylinder, which has a roller axis which represents an axis of rotation.
  • the transverse force component is a force component that acts transversely to the roller axis of the bristle roller body.
  • the collecting area can be configured in a segmented manner, that is to say it can have a plurality of partial areas which are spaced apart from one another. Furthermore, the collecting area can have a cleaning point which enables the elongated dirt particles to be cleaned from the collecting area.
  • the collecting area is designed in such a way that the elongated dirt particles that during the Cleaning process of the vacuum robot are collected in it, can wind around it.
  • the suction chamber is designed to build up a negative pressure which is generated during operation by means of a fan of the robotic vacuum cleaner.
  • the suction chamber is open on an underside and has an elongated opening, namely the suction mouth.
  • the robot vacuum cleaner also has a collecting container for collecting dust and dirt particles.
  • the cleaning point can have a cutting wheel which is designed to perform a rotary cutting function on elongated dirt particles located in the collecting area when it is set in rotation.
  • the cutting wheel can, for example, be in contact with the bristle roller body in such a way that it is set in rotation by rotating the bristle roller body.
  • the cutting wheel can be arranged and designed in such a way that it can be actuated by a user and / or an external device.
  • a cleaning station to which the robot hoover docks for emptying and / or power supply can have the cutting wheel that is formed, one on itself in the collecting area during docking and / or emptying located elongated dirt particles exercise a roll cutting function when it is set in rotation.
  • an angular distance along the circumferential direction between the bristles and the outermost active points of the lamellas is ⁇ 45 °, preferably ⁇ 30 °, more preferably ⁇ 20 °, even more preferably 10 °, based on imaginary connecting lines of the outermost active points to a roller axis of the bristle roller body .
  • the imaginary connecting lines can be the bristles.
  • Both axes preferably run through the roller axis. As an alternative, both axes preferably do not run through the roller axis. This creates an inclination of the lamellae towards the bristles.
  • the outermost points of action of the lamellas are preferably outer edges of the lamellas.
  • the outermost points of action of the bristles are preferably outer edges of the bristles.
  • the lamellae preferably have an effective lamella diameter which is defined by the outermost points of action of the lamellae and which is smaller or more preferably smaller than an effective bristle diameter of the bristles which is defined by the outermost points of action of the bristles.
  • the effective diameter of the lamellae is preferably in the range from 34 mm to 44 mm.
  • the effective bristle diameter is preferably in the range from 37 mm to 47 mm.
  • a The outer diameter of the bristle roller body is preferably in the range from 13.5 to 23.5 mm.
  • a helix of the bristles and a further helix of the lamellas positioned behind it have a rotation about the axis of rotation of the bristle roller body, which on one or more subsections ⁇ 90 °, preferably ⁇ 120 °, more preferably ⁇ 150 °, even more preferably equal to 180 ° is.
  • the helix of ⁇ 90 ° runs on a section of the bristle roller body, which is preferably less than or equal to a distance between the ends of the bristle roller body and the cleaning point or, if no cleaning point is provided, to a plane in which a direction of the helix is reversed .
  • the bristle roller body preferably has an axial section in which a direction of rotation of the rotation is reversed.
  • This axis section is preferably the collecting area regardless of whether it has a cleaning point or not.
  • the collecting area is preferably formed equidistant from the ends of the bristle roller body.
  • the collecting area is preferably arranged at a distance from one of the two ends of the bristle roller body which is different from a further distance at which the collecting area is arranged from the other end of the bristle roller body.
  • the collecting area can also be formed on one or both of the two ends of the bristle roller body. In this way, elongated dirt particles which influence the lateral bearing points of the bristle roller body can be collected and, if necessary, cleaned off.
  • the bristle roller body outer diameter of the bristle roller body preferably varies at the corresponding end at which the collecting area is formed. By increasing the outer diameter of the bristle roller body at the end of the bristle roller body at which the collecting area is located, it can be achieved, for example, that the elongated dirt particles do not migrate further into the lateral bearing points.
  • the collecting area can be segmented. That is, it can have several separate sub-areas.
  • a partial area can be formed equidistant from both ends of the bristle roller body and further partial areas at one or both ends of the bristle roller body, whereby three different collecting area partial areas are formed.
  • a jacket surface of the bristle roller body in the collecting area is preferably made of a glass fiber-free plastic.
  • a glass fiber-free plastic is a two-component injection-molded component made of a material such as PP (polypropylene), PC (polycarbonate), POM (polyoxymethylene or polyacetal), PVC (polyvinyl chloride), PE (polyethylene) and / or ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer) is formed.
  • the bristle roller body can be made from a glass fiber-free plastic.
  • the collecting point is designed to be free of bristles and lamellae. This enables good manual or automatic cleaning.
  • the collecting area is preferably formed by an area of the bristle roller body to which no lamellae or bristles are attached and which is arranged axially adjacent to a further area of the bristle roller body which has lamellae and bristles.
  • a body is preferably arranged in the suction mouth adjacent to the bristle roller and designed to cause the elongated dirt particles in the collecting area to be tightened around a jacket of the bristle roller body. As a result, a position of the elongated dirt particles is still held in a more defined manner in the collecting area.
  • the body can, for example, be designed as an elastomer part, e.g. in the suction mouth.
  • the body can also be designed as a correspondingly predetermined shape of a plastic enveloping surface delimiting the suction mouth with a contour that almost fills the collecting area.
  • the body can be designed as an inner surface of the housing in the area of the suction mouth, which includes the bristle roller, with a structure which rubs against the tips of the bristles during operation.
  • the structure can be designed as a non-smooth inner surface.
  • the body can be designed as an inner surface of the housing in the area of the suction mouth, which includes the bristle roller, with a material which rubs against the tips of the bristles.
  • the material can, for example, be a fabric, a rubber lamella, bristle elements that are finer than the bristles and / or a thread lifter.
  • Each lamella is preferably part of a 2-component injection-molded part with a hard component and an elastic component representing the lamella, the hard component being firmly mounted on the bristle roller body and the elastic component as a lamella in the bristle roller cross-section based on the direction of rotation of the bristle roller when the robotic vacuum cleaner is in operation is positioned behind the bristles.
  • the assembly of the 2-component injection-molded part on the bristle roller body is preferably implemented using screws.
  • a height of the lamella is preferably greater than or equal to a height of the hard component firmly connected to the lamella.
  • the hard component is located, based on a direction of rotation of the bristle roller when the robot vacuum cleaner is in operation, preferably on a rear side of the respective lamella connected to it.
  • a diameter of the collecting area is preferably smaller than the effective diameter of the lamellae and smaller than a diameter of the hard components.
  • the diameter of the collecting area preferably corresponds to the outer diameter of the bristle roller body.
  • a relatively small distance in the cylinder cross-section from the bristles to the lamellae can be achieved and the hard components directly adjacent to them and connected to the lamellae can be achieved.
  • a bristle roller can be achieved with the method, which has lamellae in a 180 ° helix.
  • Each 2-component injection-molded part contains a hard component which is intended for fixed installation on the bristle roller body and on which an elastic component is provided.
  • the elastic component preferably TPE (thermoplastic elastomer) or TPU (thermoplastic polyurethane)
  • TPE thermoplastic elastomer
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • Each 2-component injection-molded part can be positioned directly next to the bristles.
  • the hard component has a Shore A50-Shore A80 hardness and / or a thickness in the range from 0.4 mm to 1.5 mm.
  • the assembly of the 2-component injection-molded part on the bristle roller body is preferably implemented using screws.
  • the 2-component injection-molded part is preferably designed in such a way that a height of each lamella is greater than or equal to a height of the hard component firmly connected to the lamella.
  • the height of each lamella is preferably at least twice greater than the height of the hard component firmly connected to the lamella.
  • the hard component based on a direction of rotation of the bristle roller when the robotic vacuum cleaner is in operation, is preferably arranged on the rear side of the respective lamella connected to it.
  • the bristle roller body is preferably provided as a 2-component bristle roller body.
  • Fig. 1 shows a top view of a robot vacuum cleaner with a bristle roller according to the invention.
  • the robot vacuum cleaner has a housing 11 which has a suction mouth (not shown) on an underside for sucking in air and dirt particles.
  • the robot vacuum cleaner also has a suction chamber 15 with a suction channel 17 exiting from the suction chamber 15 for removing air and dirt particles and a rotatable bristle roller 14 arranged in the suction chamber 15 for picking up dirt particles that can be transported to the suction channel 17.
  • the suction chamber 15 is designed to build up a negative pressure which is generated during operation by means of a fan 12 of the robotic vacuum cleaner.
  • the suction chamber 15 is open on an underside and has an elongated opening, namely the suction mouth.
  • the robot vacuum cleaner also has a collecting container 23 for collecting the dirt particles.
  • the bristle roller 14 has a bristle roller body 1, lamellae 2 arranged thereon, bristles 3 arranged thereon and a collecting area 4 which is designed to be bristle-free and lamellar-free and designed to collect elongated dirt particles (not shown) by surrounding them twist him.
  • the vacuum robot is designed to be self-propelled by means of wheels 16.
  • the blower 12 When the robot vacuum cleaner is in operation, the blower 12 generates a suction flow which first flows through the suction mouth, then through the suction chamber 15, then through the suction channel 17 and then through the collecting container 23. In the process, the bristle roller 14 rotates in order to assist in cleaning a substrate (not shown).
  • Fig. 2 shows a cross-sectional view of a robot vacuum cleaner according to a first embodiment.
  • the cutting wheel 19 is arranged at a distance from the bristle roller 14 in the suction chamber 15.
  • the in Fig. 2 The robot vacuum shown corresponds to the one in Fig. 1 robot vacuum cleaner shown, wherein it further comprises a cutting wheel 19 which is housed in a cutting wheel housing 20 and is held by a movable bracket 21.
  • the cutting wheel 19 is arranged in the suction chamber 15 above the bristle roller 14 in such a way that it is located above the collecting area 4.
  • the accumulation of dirt particles in the collecting area 4 results in contact with the cutting wheel.
  • Figure 2 shows the robotic vacuum cleaner with a cutting wheel in an inactive state, ie it does not carry out any cleaning process on the bristle roller.
  • the cutting wheel 19 is arranged at a predetermined distance from the bristle roller 14.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the FIG Fig. 2 shown robot vacuum cleaner in a second embodiment.
  • the in Fig. 3 The robot vacuum shown corresponds to the one in Fig. 1
  • the robot vacuum shown with the difference that it is shown in an active state, ie it carries out a cleaning process on the bristle roller and is in operation.
  • the cutting wheel 19 is moved in the direction of the by means of the movement element 22
  • the bristle roller 14 is moved so that it is set in rotation by means of the rotation of the bristle roller 14.
  • the cutting wheel exerts a cutting force defined by a spring on the dirt particles in the collecting area.
  • the cutting wheel 19 is arranged at a further predetermined distance from the bristle roller 14, which distance is smaller than that in FIG Fig. 2 is the predetermined distance shown.
  • elongated dirt particles (not shown) that are located in the collecting area 4 can be cut.
  • the elongated dirt particles cut into smaller pieces can be transported away via the suction channel 17 into the collecting container 23 in order to be collected there together with other dirt particles.
  • Fig. 4 shows a plan view of a bristle roller of a robot vacuum cleaner according to the invention.
  • the bristle roller has a bristle roller body 1 and several bristles 3, which are firmly connected to the bristle roller body 1.
  • the bristle roller has a collecting area 4 which is segmented, ie has partial areas. Each sub-area of the collecting area 4 is designed in such a way that, during operation, elongated dirt particles (not shown) can collect on and / or in it, in particular wind around it.
  • the bristle roller has elastic lamellae 2, which are firmly connected to the bristle roller body 1 and which are positioned in the bristle roller cross-section in the circumferential direction in relation to the roller rotation direction at a predetermined distance behind the bristles 3.
  • the elastic lamellae 2 have a transverse force component acting on the elongated dirt particles in an axial direction of the bristle roller body, which is sufficient to transport the elongated dirt particles into one of the subregions of the collecting area 4.
  • the bristle roller has - purely by way of example - three sub-areas. Two of the sub-areas are arranged at the ends of the bristle roller body 1, while one of the sub-areas is arranged in the middle.
  • the centrally arranged partial area has a center, which is symbolically represented by a dash-dot line and which is equidistant from the two ends of the bristle roller body 1 in each case with a distance a.
  • the collecting area 4 is designed to be free of lamellae 2 and bristles 3.
  • the bristle roller is designed to be point-symmetrical.
  • Fig. 5 shows a plan view of a bristle roller of a robot vacuum cleaner according to the invention.
  • the third embodiment shown corresponds to that in FIG Fig. 4 shown embodiment with the difference that the center of a centrally arranged sub-region 4 is not equidistantly spaced from the ends of the bristle roller body, but is spaced apart from one end by a distance a and from the other end by a further distance b, which is smaller than the distance a.
  • the bristle roller is asymmetrical.
  • Fig. 6 shows a top view of the in Fig. 4 Brush roller shown with elongated dirt particles on the bristles. Elongated dirt particles 5 in the form of hair have loosely wound around the bristles 3 and the lamellae 2.
  • Fig. 7 shows a top view of the in Fig. 4 Brush roller shown with elongated dirt particles in the collecting area.
  • the elongated dirt particles 5 are located in the centrally arranged sub-area of the collecting area 4. There they accumulate in that they wind tightly around the sub-area.
  • Fig. 6 The elongated dirt particles 5 shown have been picked up by a surface to be vacuumed when the vacuum robot is in operation and, due to the transverse force component acting on the elongated dirt particles 5, are transported in an axial direction of the bristle roller body into the sub-area of the collecting area 4 in the further course of the cleaning process of the vacuum robot to to gather in him, as in Fig. 7 is shown.
  • Fig. 8 shows a top view of the in Fig. 4 Brush roller shown with elongated dirt particles in the collecting area.
  • the top view shown corresponds to that in Fig. 7
  • the top view shown with the difference that the elongated dirt particles 5 are located in one of the two partial areas of the collecting area 4, which is formed at the end of the bristle roller body 1.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the FIG Fig. 8 shown bristle roller along the line VI-VI.
  • the bristle roller body 1 has a jacket surface made of a glass fiber-free plastic.
  • FIG. 13 shows another cross-sectional view of the FIG Fig. 8 shown bristle roller along the line VII-VII.
  • the bristle roller has the bristle roller body 1, which is rotated in the direction of the arrow when the robotic vacuum cleaner is in operation.
  • the lamellae 2 are arranged behind the bristles 3 in the direction of rotation.
  • the bristles 3 have an effective bristle diameter d4 which is defined by the outermost effective points of the bristles 3.
  • An angular distance ⁇ along the circumferential direction between the bristles 3 and an outermost point of action of the lamellae 2 is ⁇ 45 °, based on imaginary connecting lines 7 of the points of action to an axis 6 of the cylindrical bristle roller body 1.
  • FIG. 4 shows a further cross-sectional view of the FIG Fig. 8 shown bristle roller along the line VII-VII.
  • Fig. 8 equals to Fig. 10 with the difference that a lamellae effective diameter d3 of the lamellae 2 is shown, which is determined by the outermost effective points of the Lamellae 2 is defined.
  • the effective diameter of the lamellae d3 is smaller than the effective diameter of the bristles d4.
  • Fig. 12 shows a plan view of a bristle roller of a robotic vacuum cleaner according to a fourth embodiment.
  • the fourth embodiment shown corresponds to that in FIG Fig. 4
  • the second embodiment shown with the difference that the lamellae 2 are each connected to a hard component 9 which is fastened to the bristle roller body 1 by means of screws 8.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the FIG Fig. 12 shown bristle roller along the line XX.
  • the hard component 9 is fixedly mounted on the bristle roller body 1 by means of the screws (8).
  • An elastic component in the form of the lamella 2 is injected onto the hard component 9 and is thereby chemically bonded to it.
  • the hard component 9 and the lamella 2 therefore form a 2-component injection-molded part.
  • Each hard component 9, including the lamella 2 is positioned directly adjacent to the bristles 3.
  • a height h 1 of the lamella 2 is twice as great as a height h 2 of the hard component 9, which is located on a rear side of the lamella 2 in relation to a direction of rotation (not shown) of the bristle roller when the robotic vacuum cleaner is operating.
  • FIG. 13 shows another cross-sectional view of the FIG Fig. 12 shown bristle roller along the line XX.
  • the bristle roller shown corresponds to that in Fig. 13 bristle roller shown, whereby instead of the heights the direction of rotation of the bristle roller during operation of the robotic vacuum cleaner, a bristle roller body outer diameter d 1 of the bristle roller body 1 of 18.5 mm, a hard component outer diameter d 2 of the mounting element 9 of 26 mm, an effective lamella diameter d 3 of the lamellae 2 of 39 mm and an effective bristle diameter d 4 of the bristles 3 of 42 mm are shown.
  • Fig. 15 shows a plan view of a bristle roller of a robotic vacuum cleaner according to an alternative embodiment.
  • This bristle roller does not form a collecting area.
  • the dirt particles collect in a central area of the bristle roller. This point can be cleaned manually by a user using scissors, a knife or a cleaning tool.
  • Fig. 16 shows a partial plan view of a robot vacuum cleaner according to a further embodiment.
  • the bristle roller shown corresponds to that in Fig. 4
  • the bristle roller shown, but the robot vacuum cleaner still has a body 10 in the suction mouth adjacent to the bristle roller.
  • the body 10 is arranged and designed to cause the elongated dirt particles 5 in the collecting area 4 to be tightened around a jacket of the bristle roller body 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Saugroboter mit einem Gehäuse (11), welches an einer Unterseite einen Saugmund (18) zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum (15) mit einem aus dem Saugraum (15) abgehenden Saugkanal (17) zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum (15) angeordneten drehbaren Borstwalze (14) zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal (17) abtransportierbar sind, wobei die Borstwalze (14) aufweist:- einen Borstwalzenkörper (1),- einen Sammelbereich (4), welcher derart ausgebildet ist, dass sich bei Betrieb langgestreckte Schmutzpartikel (5) an und/oder in ihm ansammeln,- mehrere Borsten (3), welche mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbunden sind, und- elastische Lamellen (2), welche mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbunden sind, welche im Borstwalzenquerschnitt in Umfangrichtung bezogen auf die Walzendrehrichtung in einem vorbestimmten Abstand hinter den Borsten (3) positioniert sind und welche eine auf die langgestreckten Schmutzpartikel (5) einwirkende Querkraftkomponente in eine axiale Richtung des Borstwalzenkörpers (1) aufweisen, die ausreichend ist, die langestreckten Schmutzpartikel (5) zu und/oder in den Sammelbereich (4) zu transportieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Saugroboter. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Saugroboter mit einem Gehäuse, welches an einer Unterseite einen Saugmund zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum mit einem aus dem Saugraum abgehenden Saugkanal zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum angeordneten drehbaren Borstwalze zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal abtransportierbar sind.
  • Aus der US 2020/0046183 A1 ist ein derartiger Saugroboter bekannt. Er weist eine Reinigungswalze auf, die in Endbereichen Rillen zum Sammeln von Schmutzpartikel, eine Düse zum Bringen der Schmutzpartikel zu den Rillen und einen weiteren Sammelbereich aufweist, um den sich Schmutzpartikel winden können. Die Reinigungswalze weist auf textilen Bodenbelägen kein gutes Reinigungsverhalten auf, zudem ist das Transportverhalten der Reinigungswalze von Schmutzpartikel zu den Rillen und dem Sammelbereich ungünstig.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Saugroboter mit einer Borstwalze bereitzustellen, der ausgebildet ist, langestreckte Schmutzpartikel in einem Sammelbereich zu sammeln und ein günstiges Transportverhalten der langgestreckten Schmutzpartikel zu und/oder in den Sammelbereich aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Saugroboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einem Verhindern oder zumindest Reduzieren eines Verfangens von langgestreckten Schmutzpartikeln in den Borsten der Borstwalze darin, dass ein Entfernen der langgestreckten Schmutzpartikel auf einfache Weise mittels manueller oder automatisierter Abreinigung der Borstwalze von umwickelten langgestreckten Schmutzpartikeln ermöglicht wird. Dabei sind sehr steife Borsten und somit auch Borstspitzen nicht notwendig und ein kratzendes Bürstgeräusch dieser auf einem zu reinigenden Untergrund wie einem Hartboden kann vermieden werden, wodurch wird ein Geräuschpegel des Saugroboters während eines Reinigungsvorgangs gesenkt wird. Die versteifende Wirkung spiegelt sich nicht in der axialen Richtung der Borstwalze wider, wodurch der Transport der langgestreckten Schmutzpartikel zu und/oder in in den Sammelbereich begünstigt wird.
  • Die Erfindung betrifft einen Saugroboter mit einem Gehäuse, welches an einer Unterseite einen Saugmund zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum mit einem aus dem Saugraum abgehenden Saugkanal zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum angeordneten drehbaren Borstwalze zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal abtransportierbar sind, wobei die Borstwalze aufweist:
    • einen Borstwalzenkörper,
    • einen Sammelbereich, welcher derart ausgebildet ist, dass sich bei Betrieb langgestreckte Schmutzpartikel an und/oder in ihm ansammeln,
    • mehrere Borsten, welche mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind, und
    • elastische Lamellen, welche mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind, welche im Borstwalzenquerschnitt in Umfangrichtung bezogen auf die Walzendrehrichtung in einem vorbestimmten Abstand hinter den Borsten positioniert sind und welche eine auf die langgestreckten Schmutzpartikel einwirkende Querkraftkomponente in eine axiale Richtung des Borstwalzenkörpers aufweisen, die ausreichend ist, die langestreckten Schmutzpartikel zu und/oder in den Sammelbereich zu transportieren.
  • Die während des Reinigungsvorgangs von der Borstwalze aufgenommenen langgestreckten Schmutzpartikel verfangen durch die Anordnung von Borsten und elastischen Lamellen nicht fest in den Borsten. Vielmehr werden die langgestreckten Schmutzpartikel auf der Borstwalze aufgrund der durch die Lamellen auf die langgestreckten Schmutzpartikel einwirkende Querkraftkomponente in axialer Richtung der Borstwalze in Richtung zu dem Sammelbereich transportiert. In diesem Sammelbereich kann anschließend eine manuelle oder automatisierte Abreinigung der langgestreckten Schmutzpartikel erfolgen. Einhergehend ist der Aspekt, dass sich eine Reinigungsleistung üblicherweise bei steiferen Borsten verbessert, was hier aufgrund der stützenden Wirkung der angrenzend angeordneten Lamellen erzielt wird.
  • Bei den langestreckten Schmutzpartikeln handelt es sich insbesondere um Fasern wie beispielsweise Haare. Der Borstwalzenkörper ist zylinderförmig, bevorzugt als Hohlzylinder, ausgebildet, welcher eine Walzenachse aufweist, die eine Drehachse darstellt. Die Querkraftkomponente ist eine Kraftkomponente, die quer zu der Walzenachse des Borstwalzenkörpers wirkt. Der Sammelbereich kann segmentiert ausgebildet sein, d.h. mehrere voneinander beabstandete Teilbereiche aufweisen. Ferner kann der Sammelbereich eine Abreinigungsstelle aufweisen, welche ein Abreinigen der langgestreckten Schmutzpartikel von dem Sammelbereich ermöglicht. Der Sammelbereich ist derart ausgebildet, dass sich die langgestreckten Schmutzpartikel, die während des Reinigungsvorgangs des Saugroboters in ihm gesammelt werden, sich um ihn winden können. Der Saugraum ist zum Aufbauen eines Unterdruckes ausgebildet, der bei Betrieb mittels eines Gebläses des Saugroboters erzeugt wird. Der Saugraum ist an einer Unterseite offen und weist eine längliche Öffnung auf, nämlich den Saugmund. Ferner weist der Saugroboter einen Sammelbehälter zum Sammeln von Staub- und Schmutzpartikeln auf.
  • Die Abreinigungsstelle kann ein Schneidrad aufweisen, das ausgebildet ist, auf sich im Sammelbereich befindende langgestreckte Schmutzpartikel eine Rollschneidfunktion auszuüben, wenn es in Drehung versetzt wird. Dadurch werden die sich im Sammelbereich befindenden langgestreckten Schmutzpartikel klein geschnitten und können dann derart durch den Saugkanal abtransportiert werden. Das Schneidrad kann beispielsweise derart in Kontakt mit dem Borstwalzenkörper sein, dass es durch Drehung des Borstwalzenkörpers in Drehung versetzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Schneidrad derart angeordnet und ausgebildet sein, dass es von einem Nutzer und/oder einer externen Vorrichtung betätigbar ist.
  • Wenn der Sammelbereich Abreinigungsstellen-frei d.h. Schneidrad-frei ausgebildet ist, kann eine Reinigungsstation, an die der Saugroboter zur Entleerung und/oder Energieversorgung andockt, das Schneidrad aufweisen, das ausgebildet ist, während des Andockens und/oder der Entleerung eine auf sich im Sammelbereich befindende langgestreckte Schmutzpartikel eine Rollschneidfunktion auszuüben, wenn es in Drehung versetzt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Winkelabstand entlang der Umfangrichtung zwischen den Borsten und äußersten Wirkpunkten der Lamellen < 45°, bevorzugt < 30°, bevorzugter < 20°, noch bevorzugtere 10° ist, bezogen auf gedachte Verbindungslinien der äußersten Wirkpunkte zu einer Walzenachse des Borstwalzenkörpers. Bei den gedachten Verbindungslinien kann es sich um der Borsten handeln. Bevorzugt verlaufen beide Achsen durch die Walzenachse. Alternativ bevorzugt verlaufen nicht beide Achsen durch die Walzenachse. Dadurch wird eine Neigung der Lamellen zu den Borsten erzielt. Die äußersten Wirkpunkte der Lamellen sind bevorzugt Außenkanten der Lamellen. Die äußersten Wirkpunkte der Borsten sind bevorzugt Außenkanten der Borsten.
  • Bevorzugt weisen die Lamellen einen Lamellen-Wirkdurchmesser auf, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Lamellen definiert ist und welcher kleiner oder gleich bevorzugter kleiner als ein Borsten-Wirkdurchmesser der Borsten ist, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Borsten definiert ist. Somit wird eine Aufnahme langgestreckter Schmutzpartikel bei Betrieb des Saugroboters von einem zu saugenden Untergrund wie einem Boden weiterhin ermöglicht. Der Lamellen-Wirkdurchmesser liegt bevorzugt im Bereich von 34 mm bis 44 mm. Der Borsten-Wirkdurchmesser liegt bevorzugt im Bereich von 37 mm bis 47 mm. Ein Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers liegt bevorzugt im Bereich von 13,5 bis 23,5 mm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen eine Helix der Borsten und eine weitere Helix der dahinter positionierten Lamellen eine Verdrehung um die Drehachse des Borstwalzenkörpers auf, welche auf einem oder mehreren Teilabschnitten ≥90°, bevorzugt ≥ 120°, bevorzugter ≥ 150°, noch bevorzugter gleich 180° ist. Die Helix von ≥90° verläuft je auf einem Teilabschnitt des Borstwalzenkörpers, welcher bevorzugt kleiner oder gleich zu einem Abstand der Enden des Borstwalzenkörpers zu der Abreinigungsstelle oder, wenn keine Abreinigungsstelle vorgesehen ist, zu einer Ebene ist, in welcher sich eine Richtung der Helix umkehrt.
  • Bevorzugt weist der Borstwalzenkörper einen Achsabschnitt auf, in welchem sich eine Verdreh-Richtung der Verdrehung umkehrt. Dieser Achsabschnitt ist vorzugsweise der Sammelbereich unabhängig davon ob er eine Abreinigungsstelle aufweist oder nicht.
  • Der Sammelbereich ist bevorzugt äquidistant zu den Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet. Alternativ bevorzugt ist der Sammelbereich zu einem der beiden Enden des Borstwalzenkörpers in einem Abstand angeordnet, der verschieden ist von einem weiteren Abstand, in dem der Sammelbereich zu dem anderen Ende des Borstwalzenkörpers angeordnet ist. Der Sammelbereich kann auch an einem oder beiden der beiden Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet sein. So können langgestreckte Schmutzpartikel, welche die seitlichen Lagerstellen des Borstwalzenkörpers beeinflussen gesammelt und ggf. abgereinigt werden. Bevorzugt variiert der Borstwalzenkörper-Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers an dem entsprechenden Ende, an dem der Sammelbereich ausgebildet ist. Durch eine Erhöhung des Borstwalzenkörper-Außendurchmessers an dem Ende des Borstwalzenkörpers, an dem sich der Sammelbereich befindet, kann beispielsweise erwirkt werden, dass die langgestreckten Schmutzpartikel nicht weiter in die seitlichen Lagerstellen wandern.
  • Der Sammelbereich kann segmentiert ausgebildet sein. D.h., er kann mehrere voneinander getrennte Teilbereiche aufweisen. Beispielsweise können ein Teilbereich äquidistant zu beiden Enden des Borstwalzenkörpers und weitere Teilbereiche an einem oder beiden Enden des Borstwalzenkörpers ausgebildet sein, wodurch drei verschiedene Sammelbereich-Teilbereiche ausgebildet sind.
  • Bevorzugt ist eine Mantelfläche des Borstwalzenkörpers im Sammelbereich aus einem glasfaserfreien Kunststoff ausgebildet. Beispielsweise ist sie als Zwei-Komponenten-Spritzguss-Komponente aus einem Werkstoff wie PP (Polypropylen), PC (Polycarbonat), POM (Polyoxymethylen bzw. Polyacetal), PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen) und/oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Borstenwalzenkörper aus einem glasfaserfreien Kunststoff ausgeführt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sammelstelle Borsten- und Lamellen-frei ausgebildet. Dadurch wird eine gute manuelle oder automatische Abreinigung ermöglicht. Der Sammelbereich ist bevorzugt durch einen Bereich des Borstwalzenkörpers ausgebildet, an dem keine Lamellen oder Borsten befestigt sind und der axial benachbart zu einem weiteren Bereich des Borstwalzenkörpers angeordnet ist, der Lamellen und Borsten aufweist.
  • Bevorzugt ist weiterhin ein Körper im Saugmund benachbart zu der Borstwalze angeordnet und ausgebildet, um ein Festziehen der langgestreckten Schmutzpartikel im Sammelbereich um einen Mantel des Borstwalzenkörpers zu bewirken. Dadurch wird eine Position der langgestreckten Schmutzpartikel weiterhin definierter im Sammelbereich gehalten. Der Körper kann beispielsweise als Elastomerteil z.B. im Saugmund ausgebildet sein. Der Körper kann auch als eine entsprechend vorbestimmte Form einer den Saugmund begrenzenden Kunststoff-Hüllfläche mit einer den Sammelbereich nahezu ausfüllenden Kontur ausgebildet sein. Weiterhin kann der Körper als eine Innenfläche des Gehäuses im Bereich des Saugmundes, welcher die Borstwalze umfasst, mit einer Struktur ausgebildet sein, welche an Spitzen der Borsten bei Betrieb reibt. Beispielsweise kann die Struktur als eine nicht-glatte Innenoberfläche ausgebildet sein. Ferner kann der Körper als eine Innenfläche des Gehäuses im Bereich des Saugmundes, welcher die Borstwalze umfasst, mit einem Material ausgebildet sein, welches an den Spitzen der Borsten reibt. Das Material kann z.B. ein Stoff, eine Gummilamelle, feinere Borstenelemente als die Borsten und/oder ein Fadenheber sein.
  • Jede Lamelle ist bevorzugt jeweils Teil eines 2-Komponenten-Spritzgussteils mit einer Hartkomponente und einer die Lamelle darstellenden elastischen Komponente, wobei die Hartkomponente an den Borstwalzenkörper fest montiert ist und die elastische Komponente als Lamelle im Borstwalzenquerschnitt bezogen auf die Drehrichtung der Borstwalze bei Betrieb des Saugroboters hinter den Borsten positioniert ist. Die Montage des 2-Komponenten-Spritzgussteils auf dem Borstwalzenkörper ist vorzugsweise über Schrauben realisiert. Eine Höhe der Lamelle ist bevorzugt größer oder gleich einer Höhe der fest mit der Lamelle verbundenen Hartkomponente. Die Hartkomponente befindet sich, bezogen auf eine Drehrichtung der Borstwalze bei Betrieb des Saugroboters, bevorzugt an einer Hinterseite der jeweilig damit verbundenen Lamelle. Bevorzugt ist ein Durchmesser des Sammelbereichs kleiner als der Wirkdurchmesser der Lamellen und kleiner als ein Durchmesser der Hartkomponenten. Der Durchmesser des Sammelbereichs entspricht bevorzugt dem Außendurchmesser des Borstwalzenkörpers.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Borstwalze, aufweisend folgende Schritte
    • Bereitstellen eines Borstwalzenkörpers,
    • Beborsten des Borstwalzenkörpers, so dass Borsten mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind, und
    • Anordnen mehrerer 2-Komponenten-Spritzgussteile mit einer Hartkomponente und einer elastischen Komponente, so dass die Hartkomponenten an den Borstwalzenkörper festmontiert werden und die elastischen Komponenten als Lamellen im Borstwalzenquerschnitt bezogen auf die Drehrichtung hinter den Borsten positioniert werden.
  • Mittels des Verfahrens kann ein im Zylinderquerschnitt relativ geringer Abstand von den Borsten zu den Lamellen erreicht werden und den daran direkt anliegenden und mit den Lamellen verbundenen Hartkomponenten erreicht werden. Zudem lässt sich mit dem Verfahren eine Borstwalze erreichen, welche Lamellen in einer 180° Helix aufweist.
  • Jedes 2-Komponenten-Spritzgussteil enthält eine Hartkomponente, welche zur festen Montage auf dem Borstwalzenkörper vorgesehen ist und an welcher eine elastische Komponente vorgesehen ist. Die elastische Komponente vorzugsweise TPE (Thermoplastisches Elastomer) oder TPU (Thermoplastisches Polyurethan) wird bevorzugt direkt an die Hartkomponente angespritzt, wodurch eine chemische Verbindung der zwei Komponenten entsteht. Jedes 2-Komponenten-Spritzgussteil kann direkt anliegend an die Borsten positioniert werden. Beispielsweise weist die Hartkomponente eine Härte Shore A50 - Shore A80 und/oder eine Stärke im Bereich von 0,4mm bis 1,5mm auf.
  • Die Montage des 2-Komponenten-Spritzgussteils auf dem Borstwalzenkörper wird vorzugsweise über Schrauben realisiert. Das 2-Kompnenten-Spritzgussteil wird bevorzugt derart ausgebildet, dass eine Höhe jeder Lamelle größer oder gleich einer Höhe der fest mit der Lamelle verbundenen Hartkomponente ist. Bevorzugt ist die Höhe jeder Lamelle mindestens zweimal größer zu der Höhe der fest mit der Lamelle verbundenen Hartkomponente. Die Hartkomponente wird bevorzugt, bezogen auf eine Drehrichtung der Borstwalze bei Betrieb des Saugroboters, an der Hinterseite der jeweilig damit verbundenen Lamelle angeordnet.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Borstwalze, aufweisend folgende Schritte
    • Bereitstellen eines Borstwalzenkörpers,
    • vollständiges Umspritzen des Borstwalzenkörpers mit einer elastischen Komponente unter Ausbildung von Lamellen, und
    • Beborsten des Borstwalzenkörpers, so dass Borsten mit dem Borstwalzenkörper fest verbunden sind, und die Lamellen im Borstwalzenquerschnitt bezogen auf die Drehrichtung der Borstwalze hinter den Borsten positioniert sind.
  • Mittels dieses Verfahrens kann ein im Zylinderquerschnitt relativ geringer Abstand von den Borsten zu den Lamellen erreicht werden. Die Lamellen sind in die elastische Komponente integriert. Aufgrund der Elastizität der Lamellen ist eine anschließende Beborstung nahe der Lamellen möglich. Die Lamellen sind von Grund auf flexibel und können weiterhin geometrische Merkmale beinhalten, welche ein Ausweichen der Lamelle durch dessen Deformation im Injektionsprozess der Borsten beispielsweise durch ein Konus-förmiges Werkzeug begünstigen. Somit kann eine Beborstung möglichst nahe der Lamellen erfolgen. Bevorzugt wird der Borstwalzenkörper als 2-Komponenten-Borstwalzenkörper bereitgestellt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
  • Fig. 1
    eine Draufsicht auf einen Saugroboter;
    Fig. 2
    eine Querschnittsansicht eines Saugroboters gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 3
    eine Querschnittsansicht eines Saugroboters gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf die Borstwalze des in Fig. 1 gezeigten Saugroboters;
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines Saugroboters;
    Fig. 6
    eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langestreckten Schmutzpartikeln auf den Borsten;
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langgestreckten Schmutzpartikeln in einem Sammelbereich;
    Fig. 8
    eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langgestreckten Schmutzpartikeln in einem Sammelbereich;
    Fig. 9
    eine Querschnittsansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze;
    Fig. 10
    eine weitere Querschnittsansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze;
    Fig. 11
    eine weitere Querschnittansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze;
    Fig. 12
    eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines Saugroboters;
    Fig. 13
    eine Querschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Borstwalze;
    Fig. 14
    eine weitere Querschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Borstwalze;
    Fig. 15
    eine weitere Draufsicht auf eine Borstwalze eines Saugroboters; und
    Fig. 16
    eine Teil-Draufsicht auf einen Saugroboter gemäß einer sechsten Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Saugroboter mit einer erfindungsgemäßen Borstwalze. Der Saugroboter weist ein Gehäuse 11 auf, welches an einer Unterseite einen Saugmund (nicht gezeigt) zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln aufweist. Der Saugroboter weist ferner einen Saugraum 15 mit einem aus dem Saugraum 15 abgehenden Saugkanal 17 zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln und eine im Saugraum 15 angeordnete drehbare Borstwalze 14 zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln auf, die zum Saugkanal 17 abtransportierbar sind. Der Saugraum 15 ist zum Aufbauen eines Unterdruckes ausgebildet, der bei Betrieb mittels eines Gebläses 12 des Saugroboters erzeugt wird. Der Saugraum 15 ist an einer Unterseite offen und weist eine längliche Öffnung auf, nämlich den Saugmund. Ferner weist der Saugroboter einen Sammelbehälter 23 zum Sammeln der Schmutzpartikel auf. Die Borstwalze 14 weist einen Borstwalzenkörper 1, darauf angeordnete Lamellen 2, darauf angeordnete Borsten 3 und einen Sammelbereich 4 auf, der Bosten-frei und Lamellen-frei ausgebildet ist und ausgebildet ist, langestreckte Schmutzpartikel (nicht gezeigt) zu sammeln, indem sie sich um ihn winden. Der Saugbroboter ist selbstfahrend mittels Rädern 16 ausgebildet.
  • Bei Betrieb des Saugroboters erzeugt das Gebläse 12 einen Saugstrom, der erst durch den Saugmund, dann durch den Saugraum 15, danach durch den Saugkanal 17 und anschließend durch den Sammelbehälter 23 strömt. Dabei rotiert die Borstwalze 14, um ein Reinigen eines Untergrunds (nicht gezeigt) zu unterstützen.
  • Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Saugroboters gemäß einer ersten Ausführungsform. In dieser ersten Ausführungsform ist das Schneidrad 19 beabstandet vom der Borstenwalze 14 im Saugraum 15 angeordnet. Der in Fig. 2 gezeigte Saugroboter entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Saugroboter, wobei er weiterhin ein Schneidrad 19 aufweist, das in einem Schneidrad-Gehäuse 20 untergebracht ist und von einer bewegbaren Halterung 21 gehalten wird. Das Schneidrad 19 ist im Saugraum 15 derart über der Borstwalze 14 angeordnet, dass es sich oberhalb des Sammelbereichs 4 befindet. Durch das Ansammeln von Schmutzpartikeln im Sammelbereich 4, kommt es zu einem Kontakt mit dem Schneidrad. Figur 2 zeigt den Saugroboter mit einem Schneidrad in einem inaktiven Zustand, d.h. er führt keinen Reinigungsvorgang an der Borstwalze durch. Das Schneidrad 19 ist zu der Borstwalze 14 in einem vorbestimmten Abstand angeordnet.
  • Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des in Fig. 2 gezeigten Saugroboters in einer zweiten Ausführungsform. Der in Fig. 3 gezeigte Saugroboter entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Saugroboter mit dem Unterschied, dass er in einem aktiven Zustand gezeigt ist, d.h. er führt einen Reinigungsvorgang an der Borstwalze aus und ist in Betrieb. Bei Betrieb des Saugroboters wird das Schneidrad 19 mittels des Bewegungselements 22 in Richtung zu der Borstwalze 14 bewegt, sodass es mittels der Drehung der Borstwalze 14 in Drehung versetzt wird. Dabei übt das Schneidrad mittels über eine Feder definierte Schnittkraft auf die Schmutzpartikel im Sammelbereich aus. Das Schneidrad 19 ist zu der Borstwalze 14 in einem weiteren vorbestimmten Abstand angeordnet, der kleiner als der in Fig. 2 gezeigte vorbestimmte Abstand ist. Dadurch können langestreckte Schmutzpartikel (nicht gezeigt), die sich im Sammelbereich 4 befinden, geschnitten werden. Die kleiner geschnittenen langgestreckten Schmutzpartikel können über den Saugkanal 17 in den Sammelbehälter 23 abtransportiert werden, um dort zusammen mit weiteren Schmutzpartikeln gesammelt zu werden.
  • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines erfindungsgemäßen Saugroboters. Die Borstwalze weist einen Borstwalzenkörper 1 und mehrere Borsten 3 auf, welche mit dem Borstwalzenkörper 1 fest verbunden sind. Ferner weist die Borstwalze einen Sammelbereich 4 auf, welcher segmentiert ausgebildet ist, d.h. Teilbereiche aufweist. Jeder Teilbereich des Sammelbereichs 4 ist derart ausgebildet, dass sich bei Betrieb langgestreckte Schmutzpartikel (nicht gezeigt) an und/oder in ihm sammeln insbesondere um ihn winden können. Weiterhin weist die Borstwalze elastische Lamellen 2 auf, welche mit dem Borstwalzenkörper 1 fest verbunden sind und welche im Borstwalzenquerschnitt in Umfangrichtung bezogen auf die Walzendrehrichtung in einem vorbestimmten Abstand hinter den Borsten 3 positioniert sind.
  • Die elastischen Lamellen 2 weisen eine auf die langgestreckten Schmutzpartikel einwirkende Querkraftkomponente in eine axiale Richtung des Borstwalzenkörpers auf, die ausreichend ist, die langestreckten Schmutzpartikel in einen der Teilbereiche des Sammelbereichs 4 zu transportieren. Die Borstwalze weist - rein beispielhaft - drei Teilbereiche auf. Zwei der Teilbereiche sind an Enden des Borstwalzenkörpers 1 angeordnet, während einer der Teilbereiche mittig angeordnet ist. Der mittig angeordnete Teilbereich weist eine Mitte auf, die symbolhaft durch eine Strich-Punkt-Linie dargestellt ist und die von den beiden Enden des Borstwalzenkörpers 1 jeweils mit einem Abstand a äquidistant entfernt ist. Der Sammelbereich 4 ist Lamellen 2- und Borsten 3-frei ausgebildet. Die Borstwalze ist punktsymmetrisch ausgebildet.
  • Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines erfindungsgemäßen Saugroboters. Die in Fig. 5 gezeigte dritte Ausführungsform entspricht der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Mitte des einen mittig angeordneten Teilbereichs 4 nicht äquidistant zu den Enden des Borstwalzenkörpers beabstandet ist, sondern zu dem einen Ende mit dem Abstand a beabstandet ist und zu dem anderen Ende mit einem weiteren Abstand b beabstandet ist, der kleiner als der Abstand a ist. Die Borstwalze ist unsymmetrisch ausgebildet.
  • Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langestreckten Schmutzpartikeln auf den Borsten. Langgesteckte Schmutzpartikeln 5 in Form von Haaren haben sich locker um die Borsten 3 und die Lamellen 2 gewunden.
  • Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langgestreckten Schmutzpartikeln in dem Sammelbereich. Die langestreckten Schmutzpartikel 5 befinden sich in dem mittig angeordneten Teilbereich des Sammelbereichs 4. Dort sammeln sie sich dadurch an, dass sie sich um den Teilbereich fest winden.
  • Die in Fig. 6 gezeigten langgestreckten Schmutzpartikel 5 sind bei Betrieb des Saugroboters von einem zu saugenden Untergrund aufgenommen worden und werden aufgrund der auf die langgestreckten Schmutzpartikel 5 einwirkende Querkraftkomponente in eine axiale Richtung des Borstwalzenkörpers in den Teilbereich des Sammelbereichs 4 im weiteren zeitlichen Verlauf des Reinigungsvorgangs des Saugroboters transportiert, um sich in ihm zu sammeln, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
  • Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Borstwalze mit langgestreckten Schmutzpartikeln in dem Sammelbereich. Die in Fig. 5 gezeigte Draufsicht entspricht der in Fig. 7 gezeigten Draufsicht mit dem Unterschied, dass sich die langgestreckten Schmutzpartikel 5 in einem der beiden Teilbereiche des Sammelbereichs 4 befinden, der am Ende des Borstwalzenkörpers 1 ausgebildet ist.
  • Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze entlang der Linie VI-VI. Der Borstwalzenkörper 1 weist dabei eine Mantelfläche aus einem glasfaserfreien Kunststoff aus. In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar, den Borstenwalzenkörper als Hohlzylinder beispielsweise aus einem glasfaserfreien Kunststoff auszubilden.
  • Fig. 10 zeigt eine weitere Querschnittsansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze entlang der Linie VII-VII. Die Borstwalze weist den Borstwalzenkörper 1 auf, der bei Betrieb des Saugroboters in Pfeilrichtung gedreht wird. Die Lamellen 2 sind in Drehrichtung hinter den Borsten 3 angeordnet. Die Borsten 3 weisen einen Borsten-Wirkdurchmesser d4 auf, der durch die äußersten Wirkpunkte der Borsten 3 definiert ist. Ein Winkelabstand α entlang der Umfangrichtung zwischen den Borsten 3 und einem äußersten Wirkpunkt der Lamellen 2 ist < 45°, bezogen auf gedachte Verbindungslinien 7 der Wirkpunkte zu einer Achse 6 des zylinderförmigen Borstwalzenkörpers 1.
  • Fig. 11 zeigt eine weitere Querschnittansicht der in Fig. 8 gezeigten Borstwalze entlang der Linie VII-VII. Fig. 8 entspricht der Fig. 10 mit dem Unterschied, dass ein Lamellen-Wirkdurchmesser d3 der Lamellen 2 gezeigt ist, der durch die äußersten Wirkpunkte der Lamellen 2 definiert ist. Der Lamellen-Wirkdurchmesser d3 ist kleiner als der Borsten-Wirkdurchmesser d4.
  • Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines Saugroboters gemäß einer vierten Ausführungsform. Die in Fig. 9 gezeigte vierte Ausführungsform entspricht der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Lamellen 2 jeweils mit einer Hartkomponente 9 verbunden sind, die an dem Borstwalzenkörper 1 mittels Schrauben 8 befestigt ist.
  • Fig. 13 zeigt eine Querschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Borstwalze entlang der Linie X-X. Die Hartkomponente 9 ist an dem Borstwalzenkörper 1 mittels der Schrauben (8) festmontiert. An der Hartkomponente 9 ist eine elastische Komponente in Form der Lamelle 2 angespritzt und mit ihm dadurch chemisch verbunden. Die Hartkomponente 9 und die Lamelle 2 bilden daher ein 2-Komponenten-Spritzgussteil. Jede Hartkomponente 9 ist samt Lamelle 2 direkt anliegend an die Borsten 3 positioniert. Eine Höhe h1 der Lamelle 2 ist doppelt so groß wie eine Höhe h2 der Hartkomponente 9, die sich bezogen auf eine Drehrichtung (nicht gezeigt) der Borstwalze bei Betrieb des Saugroboters an einer Hinterseite der Lamelle 2 befindet.
  • Fig. 14 zeigt eine weitere Querschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Borstwalze entlang der Linie X-X. Die in Fig. 14 gezeigte Borstwalze entspricht der in Fig. 13 gezeigten Borstwalze, wobei anstelle der Höhen die Drehrichtung der Borstwalze bei Betrieb des Saugroboters, ein Borstwalzenkörper-Außendurchmesser d1 des Borstwalzenkörpers 1 von 18,5 mm, ein Hartkomponente-Außendurchmesser d2 des Montagelements 9 von 26 mm, ein Lamellen-Wirkdurchmesser d3 der Lamellen 2 von 39 mm und ein Borsten-Wirkdurchmesser d4 der Borsten 3 von 42 mm dargestellt sind.
  • Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf eine Borstwalze eines Saugroboters gemäß einer alternativen Ausführungsform. Diese Borstwalze bildet keinen Sammelbereich aus. Im Reinigungsbetrieb des Saugroboters sammeln sich die Schmutzpartikel in einem mittleren Bereich der Borstwalze. Diese Stelle kann durch einen Benutzer manuell mittels einer Schere, einem Messer oder einem Reinigungswerkzeug gereinigt werden.
  • Fig. 16 zeigt eine Teil-Draufsicht auf einen Saugroboter gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die in Fig. 16 gezeigte Borstwalze entspricht der in Fig. 4 gezeigten Borstwalze, der Saugroboter weist aber weiterhin ein Körper 10 im Saugmund benachbart zu der Borstwalze auf. Der Körper 10 ist angeordnet und ausgebildet, um ein Festziehen der langgestreckten Schmutzpartikel 5 im Sammelbereich 4 um einen Mantel des Borstwalzenkörpers 1 zu bewirken.
  • Bezugszeichenliste
  • α
    Winkelabstand entlang der Umfangrichtung
    a
    Abstand
    b
    weiterer Abstand
    d1
    Borstwalzenkörper-Außendurchmesser
    d2
    Hartkomponente-Außendurchmesser
    d3
    Lamellen-Wirkdurchmesser
    d4
    Borsten-Wirkdurchmesser
    1
    Borstwalzenkörper
    2
    Lamelle
    3
    Borste
    4
    Sammelstelle
    5
    langgestrecktes Schmutzpartikel
    6
    Walzenachse
    7
    gedachte Verbindungslinie
    8
    Schraube
    9
    Hartkomponente
    10
    Körper
    11
    Gehäuse
    12
    Gebläse
    14
    Borstwalze
    15
    Saugraum
    16
    Rad
    17
    Saugkanal
    18
    Saugmund
    19
    Schneidrad
    20
    Schneidrad-Gehäuse
    21
    Halterung
    22
    Bewegungselement
    23
    Sammelbehälter

Claims (11)

  1. Saugroboter mit einem Gehäuse (11), welches an einer Unterseite einen Saugmund (18) zum Einsaugen von Luft und Schmutzpartikeln und einen Saugraum (15) mit einem aus dem Saugraum (15) abgehenden Saugkanal (17) zum Abtransportieren von Luft und Schmutzpartikeln aufweist, und einer im Saugraum (15) angeordneten drehbaren Borstwalze (14) zum Aufnehmen von Schmutzpartikeln, die zum Saugkanal (17) abtransportierbar sind, wobei die Borstwalze (14) aufweist:
    - einen Borstwalzenkörper (1),
    - einen Sammelbereich (4), welcher derart ausgebildet ist, dass sich bei Betrieb langgestreckte Schmutzpartikel (5) an und/oder in ihm ansammeln,
    - mehrere Borsten (3), welche mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbunden sind, und
    - elastische Lamellen (2), welche mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbunden sind, welche im Borstwalzenquerschnitt in Umfangrichtung bezogen auf die Walzendrehrichtung in einem vorbestimmten Abstand hinter den Borsten (3) positioniert sind und welche eine auf die langgestreckten Schmutzpartikel (5) einwirkende Querkraftkomponente in eine axiale Richtung des Borstwalzenkörpers (1) aufweisen, die ausreichend ist, die langestreckten Schmutzpartikel (5) zu und/oder in den Sammelbereich (4) zu transportieren.
  2. Saugroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelabstand (a) entlang der Umfangrichtung jeweils zwischen den Borsten (3) und äußersten Wirkpunkten der Lamellen (2) < 45°, bevorzugt < 30°, bevorzugter < 20°, noch bevorzugter ≤ 10° ist, bezogen auf gedachte Verbindungslinien der Wirkpunkte zu einer Achse des Borstwalzenkörpers (1).
  3. Saugroboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (2) einen Lamellen-Wirkdurchmesser (d3) aufweisen, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Lamellen (2) definiert ist und welcher kleiner als ein Borsten-Wirkdurchmesser (d4) der Borsten (3) ist, welcher durch äußerste Wirkpunkte der Borsten (3) definiert ist.
  4. Saugroboter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Helix der Borsten (3) und eine weitere Helix der dahinter positionierten Lamellen (2) eine Verdrehung um eine Drehachse des Borstwalzenkörpers (1) aufweisen, welche auf einem oder mehreren Teilabschnitten ≥90°, bevorzugt ≥ 120°, bevorzugter ≥ 150°, noch bevorzugter gleich 180° ist.
  5. Saugroboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Borstwalzenkörper (1) einen Achsabschnitt aufweist, in welchem sich eine Verdreh-Richtung der Verdrehung umkehrt.
  6. Saugroboter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbereich (4) an einem Ende des Borstwalzenkörpers (1) angeordnet ist und ein Borstwalzen-Außendurchmesser (d1) des Borstwalzenkörpers (1) an dem Ende variiert.
  7. Saugroboter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche des Borstwalzenkörpers (1) im Sammelbereich (4) aus einem glasfaserfreien Kunststoff ausgebildet ist.
  8. Saugroboter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelstelle (4) Borsten- und Lamellen-frei ausgebildet ist.
  9. Saugroboter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Körper (10) im Saugmund (15) benachbart zu der Borstwalze (14) angeordnet und ausgebildet ist, um ein Festziehen der langgestreckten Schmutzpartikel (5) im Sammelbereich (4) um einen Mantel des Borstwalzenkörpers (1) zu bewirken.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Borstwalze (14), aufweisend folgende Schritte
    - Bereitstellen eines Borstwalzenkörpers (1),
    - Beborsten des Borstwalzenkörpers (1), so dass Borsten (3) mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbunden sind, und
    - Anordnen von 2-Komponenten-Spritzgussteilen mit einer Hartkomponente (9) und einer elastischen Komponente, so dass die Hartkomponenten (9) an den Borstwalzenkörper (1) fest montiert werden und die elastischen Komponenten als Lamellen (2) im Borstwalzenquerschnitt bezogen auf eine Drehrichtung bei Betrieb der Borstwalze hinter den Borsten (3) positioniert werden.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Borstwalze (14), aufweisend folgende Schritte
    - Bereitstellen eines Borstwalzenkörpers (1),
    - vollständiges Umspritzen des bereitgestellten Borstwalzenkörpers (1) mit einer elastischen Komponente unter Ausbildung von Lamellen (2), und
    - Beborsten des Borstwalzenkörpers (1), so dass Borsten (3) mit dem Borstwalzenkörper (1) fest verbundenwerden, und die Lamellen (2) im Borstwalzenquerschnitt bezogen auf eine Drehrichtung der Borstwalze hinter den Borsten (3) positioniert sind.
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